OSHA nařizuje údržbářům, aby nebezpečnou energii uzamkli, označili a kontrolovali. Někteří lidé nevědí, jak tento krok provést, každý stroj je jiný. Getty Images
Mezi lidmi, kteří používají jakýkoli typ průmyslového zařízení, není blokování/označování (LOTO) ničím novým. Dokud není odpojeno napájení, nikdo se neodváží provádět jakoukoli formu běžné údržby ani se pokoušet o opravu stroje nebo systému. To je pouze požadavek zdravého rozumu a Úřadu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (OSHA).
Před prováděním údržby nebo oprav je snadné odpojit stroj od zdroje napájení – obvykle vypnutím jističe – a zamknout dvířka rozvaděče jističů. Přidání štítku s identifikací techniků údržby jménem je také jednoduchá záležitost.
Pokud napájení nelze zablokovat, lze použít pouze štítek. V obou případech, ať už se zámkem nebo bez něj, štítek označuje, že probíhá údržba a zařízení není napájeno.
To ale není konec loterie. Celkovým cílem není jen odpojit zdroj energie. Cílem je spotřebovat nebo uvolnit veškerou nebezpečnou energii – slovy OSHA, kontrolovat nebezpečnou energii.
Běžná pila představuje dvě dočasná nebezpečí. Po vypnutí pily se pilový kotouč ještě několik sekund otáčí a zastaví se, až když se vyčerpá hybnost uložená v motoru. Kotouč zůstane horký ještě několik minut, dokud se teplo nerozptýlí.
Stejně jako pily ukládají mechanickou a tepelnou energii, i práce průmyslových strojů (elektrických, hydraulických a pneumatických) může obvykle ukládat energii po dlouhou dobu. V závislosti na těsnicí schopnosti hydraulického nebo pneumatického systému nebo na kapacitě obvodu lze energii ukládat po ohromující dlouhou dobu.
Různé průmyslové stroje spotřebovávají velké množství energie. Typická ocel AISI 1010 odolá ohybovým silám až 45 000 PSI, takže stroje jako ohraňovací lisy, razníky, lisovací nástroje a ohýbačky trubek musí přenášet sílu v jednotkách tun. Pokud je obvod, který pohání hydraulický systém čerpadla, uzavřen a odpojen, hydraulická část systému může být stále schopna poskytnout 45 000 PSI. U strojů, které používají formy nebo nože, to stačí k rozdrcení nebo uříznutí končetin.
Uzavřený vůz s kýblem ve vzduchu je stejně nebezpečný jako neuzavřený vůz. Otevřete špatný ventil a gravitace převezme kontrolu. Podobně pneumatický systém může po vypnutí zadržet velké množství energie. Středně velká ohýbačka trubek může absorbovat až 150 ampérů proudu. Již při 0,040 ampéru může dojít k přerušení tlukotu srdce.
Bezpečné uvolnění nebo vyčerpání energie je klíčovým krokem po vypnutí napájení a LOTO. Bezpečné uvolnění nebo spotřeba nebezpečné energie vyžaduje pochopení principů systému a detailů stroje, který je třeba udržovat nebo opravovat.
Existují dva typy hydraulických systémů: s otevřenou smyčkou a s uzavřenou smyčkou. V průmyslovém prostředí jsou běžnými typy čerpadel ozubená, lopatková a pístová. Válec pracovního nástroje může být jednočinný nebo dvojčinný. Hydraulické systémy mohou mít kterýkoli ze tří typů ventilů – směrové řízení, řízení průtoku a řízení tlaku – každý z těchto typů má více typů. Je třeba věnovat pozornost mnoha věcem, proto je nutné důkladně porozumět každému typu komponenty, aby se eliminovala rizika související s energií.
Jay Robinson, majitel a prezident společnosti RbSA Industrial, uvedl: „Hydraulický pohon může být poháněn uzavíracím ventilem s plným průchodem.“ „Solenoidový ventil otevírá ventil. Když systém běží, hydraulická kapalina proudí do zařízení pod vysokým tlakem a do nádrže pod nízkým tlakem,“ řekl. „Pokud systém produkuje tlak 2 000 PSI a napájení je vypnuto, solenoid se přesune do střední polohy a zablokuje všechny otvory. Olej nemůže proudit a stroj se zastaví, ale systém může mít na každé straně ventilu tlak až 1 000 PSI.“
V některých případech jsou technici, kteří se pokoušejí provádět běžnou údržbu nebo opravy, vystaveni přímému riziku.
„Některé společnosti mají velmi běžné písemné postupy,“ řekl Robinson. „Mnoho z nich uvádí, že technik by měl odpojit napájení, zablokovat jej, označit a poté stisknout tlačítko START pro spuštění stroje.“ V tomto stavu stroj nemusí dělat nic – nenakládá obrobek, neohýbá, neřeže, netváří, nevykládá ani nic jiného – protože to nemůže dělat. Hydraulický ventil je poháněn solenoidovým ventilem, který vyžaduje elektřinu. Stisknutí tlačítka START nebo použití ovládacího panelu k aktivaci jakékoli části hydraulického systému neaktivuje nenapájený solenoidový ventil.
Za druhé, pokud technik chápe, že musí ručně ovládat ventil k uvolnění hydraulického tlaku, může uvolnit tlak na jedné straně systému a myslet si, že uvolnil veškerou energii. Ve skutečnosti ostatní části systému stále odolávají tlaku až 1 000 PSI. Pokud se tento tlak objeví na straně systému s nástrojem, technici budou překvapeni, pokud budou pokračovat v provádění údržby, a mohou se dokonce zranit.
Hydraulický olej se příliš nestlačuje – pouze asi 0,5 % na 1 000 PSI – ale v tomto případě to nevadí.
„Pokud technik uvolní energii na straně aktuátoru, systém může nástroj během celého zdvihu pohybovat,“ řekl Robinson. „V závislosti na systému může být zdvih 1/16 palce nebo 16 stop.“
„Hydraulický systém je multiplikátor síly, takže systém, který produkuje tlak 1 000 PSI, může zvedat těžší břemena, například 3 000 liber,“ řekl Robinson. V tomto případě nebezpečí nespočívá v náhodném spuštění. Rizikem je uvolnění tlaku a náhodné spuštění břemene. Nalezení způsobu, jak snížit břemeno před zahájením práce se systémem, se může zdát jako základ pro selský rozum, ale záznamy o úmrtích OSHA ukazují, že v těchto situacích selský rozum ne vždy vítězí. V incidentu OSHA 142877.015 „Zaměstnanec vyměňuje… nasazuje netěsnící hydraulickou hadici na kormidelní zařízení, odpojuje hydraulické potrubí a uvolňuje tlak. Výložník rychle klesl a zasáhl zaměstnance, rozdrtil mu hlavu, trup a paže. Zaměstnanec zemřel.“
Kromě olejových nádrží, čerpadel, ventilů a pohonů má některé hydraulické nástroje také akumulátor. Jak název napovídá, akumuluje hydraulický olej. Jeho úkolem je upravovat tlak nebo objem systému.
„Akumulátor se skládá ze dvou hlavních součástí: airbagu uvnitř nádrže,“ řekl Robinson. „Airbag je naplněn dusíkem. Během normálního provozu hydraulický olej vstupuje do nádrže a vystupuje z ní s tím, jak se tlak v systému zvyšuje a snižuje.“ Zda kapalina vstupuje do nádrže nebo ji vystupuje, nebo zda se přenáší, závisí na tlakovém rozdílu mezi systémem a airbagem.
„Existují dva typy akumulátorů nárazů a objemových akumulátorů,“ řekl Jack Weeks, zakladatel společnosti Fluid Power Learning. „Akumulátor nárazů absorbuje tlakové špičky, zatímco objemový akumulátor zabraňuje poklesu tlaku v systému, když náhlá poptávka překročí kapacitu čerpadla.“
Aby mohl technik údržby na takovém systému pracovat bez zranění, musí vědět, že systém má akumulátor a jak v něm uvolnit tlak.
U tlumičů musí být údržbáři obzvláště opatrní. Protože se airbag nafukuje při tlaku vyšším než je tlak v systému, může porucha ventilu způsobit zvýšení tlaku v systému. Navíc obvykle nejsou vybaveny vypouštěcím ventilem.
„Na tento problém neexistuje dobré řešení, protože 99 % systémů neposkytuje způsob, jak ověřit ucpávání ventilů,“ řekl Weeks. Proaktivní programy údržby však mohou poskytnout preventivní opatření. „Můžete přidat poprodejní ventil, který vypustí kapalinu všude, kde může vznikat tlak,“ řekl.
Servisní technik, který si všimne nízkého tlaku v airbagech, může chtít dofouknout vzduch, ale to je zakázáno. Problém je v tom, že tyto airbagy jsou vybaveny ventily amerického typu, které jsou stejné jako ventily používané v pneumatikách automobilů.
„Akumulátor má obvykle nálepku varující před přidáváním vzduchu, ale po několika letech provozu tato nálepka obvykle dávno zmizí,“ řekl Wicks.
Dalším problémem je použití vyvažovacích ventilů, uvedl Weeks. U většiny ventilů otáčení ve směru hodinových ručiček zvyšuje tlak; u vyvažovacích ventilů je situace opačná.
A konečně, mobilní zařízení musí být obzvláště ostražitá. Kvůli prostorovým omezením a překážkám musí být návrháři kreativní v tom, jak uspořádat systém a kam umístit komponenty. Některé komponenty mohou být skryté a nepřístupné, což ztěžuje běžnou údržbu a opravy než u pevných zařízení.
Pneumatické systémy představují téměř všechna potenciální nebezpečí hydraulických systémů. Klíčovým rozdílem je, že hydraulický systém může způsobit netěsnost, kdy vzniká proud kapaliny s tlakem na čtvereční palec, který pronikne oděvem a kůží. V průmyslovém prostředí zahrnuje „oděv“ i podrážky pracovní obuvi. Zranění způsobená pronikáním hydraulického oleje vyžadují lékařskou péči a obvykle vyžadují hospitalizaci.
Pneumatické systémy jsou také ze své podstaty nebezpečné. Mnoho lidí si myslí: „No, je to jen vzduch,“ a zachází s nimi nedbale.
„Lidé slyší běžet čerpadla pneumatického systému, ale nezohledňují veškerou energii, kterou čerpadlo do systému vnáší,“ řekl Weeks. „Veškerá energie musí někam proudit a fluidní systém je multiplikátor síly. Při tlaku 50 PSI může válec o ploše 10 čtverečních palců generovat dostatečnou sílu k pohybu zátěže o hmotnosti 500 liber.“ Jak všichni víme, pracovníci používají tento systém k odfouknutí nečistot z oblečení.
„V mnoha firmách je to důvod k okamžitému propuštění,“ řekl Weeks. Dodal, že proud vzduchu vypouštěný z pneumatického systému může sloupnout kůži a další tkáně až ke kostem.
„Pokud dojde k úniku v pneumatickém systému, ať už ve spoji nebo skrz dírku v hadici, obvykle si toho nikdo nevšimne,“ řekl. „Stroj je velmi hlučný, pracovníci mají ochranu sluchu a nikdo únik neslyší.“ Pouhé zvednutí hadice je riskantní. Bez ohledu na to, zda systém běží, nebo ne, jsou pro manipulaci s pneumatickými hadicemi vyžadovány kožené rukavice.
Dalším problémem je, že vzhledem k vysoké stlačitelnosti vzduchu může při otevření ventilu na systému pod proudem uzavřený pneumatický systém uložit dostatek energie pro dlouhodobý provoz a opakované spouštění nástroje.
Ačkoli se elektrický proud – pohyb elektronů ve vodiči – zdá být odlišným světem od fyziky, není tomu tak. Platí Newtonův první pohybový zákon: „Stacionární objekt zůstává nehybný a pohybující se objekt se stále pohybuje stejnou rychlostí a stejným směrem, pokud na něj nepůsobí nevyvážená síla.“
Zaprvé, každý obvod, bez ohledu na to, jak jednoduchý je, bude klást odpor toku proudu. Odpor brání toku proudu, takže když je obvod uzavřený (statický), odpor ho udržuje ve statickém stavu. Když je obvod zapnutý, proud neprotéká obvodem okamžitě; trvá alespoň krátkou dobu, než napětí překoná odpor a proud začne protékat.
Ze stejného důvodu má každý obvod určitou kapacitní hodnotu, podobnou hybnosti pohybujícího se objektu. Sepnutí spínače okamžitě nezastaví proud; proud se alespoň krátce pohybuje dál.
Některé obvody používají kondenzátory k ukládání elektřiny; tato funkce je podobná funkci hydraulického akumulátoru. Kondenzátor může v závislosti na jmenovité hodnotě ukládat elektrickou energii po dlouhou dobu – což je nebezpečná elektrická energie. U obvodů používaných v průmyslových strojích není doba vybíjení 20 minut nemožná a některé mohou vyžadovat delší dobu.
Robinson odhaduje, že u ohýbačky trubek může stačit doba 15 minut k rozptýlení energie uložené v systému. Poté proveďte jednoduchou kontrolu voltmetrem.
„Připojení voltmetru má dva významy,“ řekl Robinson. „Zaprvé, technikovi sdělí, zda je v systému ještě nějaký zdroj energie. Zadruhé, vytvoří se tím vybíjecí cesta. Proud teče z jedné části obvodu přes měřič do druhé a vyčerpává veškerou energii, která je v něm stále uložena.“
V nejlepším případě jsou technici plně vyškolení, zkušení a mají přístup ke všem dokumentům ke stroji. Mají zámek, štítek a důkladné znalosti o daném úkolu. V ideálním případě spolupracují s bezpečnostními pozorovateli, aby měli další oči k dispozici pro sledování nebezpečí a poskytování lékařské pomoci, pokud problémy přetrvávají.
Nejhorší možný scénář je, že technici postrádají školení a zkušenosti, pracují v externí údržbářské firmě, a proto nejsou obeznámeni s konkrétním zařízením, zamykají kancelář o víkendech nebo nočních směnách a manuály k zařízením již nejsou dostupné. Toto je situace dokonalé bouře a každá společnost s průmyslovým zařízením by měla udělat vše pro to, aby jí zabránila.
Společnosti, které vyvíjejí, vyrábějí a prodávají bezpečnostní vybavení, obvykle disponují hlubokými bezpečnostními znalostmi specifickými pro dané odvětví, takže bezpečnostní audity dodavatelů zařízení mohou pomoci zvýšit bezpečnost pracoviště při běžných údržbářských úkonech a opravách.
Eric Lundin nastoupil do redakčního oddělení časopisu The Tube & Pipe Journal v roce 2000 jako zástupce šéfredaktora. Jeho hlavní odpovědností je editace technických článků o výrobě a zpracování trubek a také psaní případových studií a profilů společností. Na pozici šéfredaktora byl povýšen v roce 2007.
Než nastoupil do časopisu, sloužil 5 let (1985-1990) v americkém letectvu a 6 let pracoval pro výrobce trubek, kolen a potrubí, nejprve jako zástupce zákaznického servisu a později jako technický redaktor (1994-2000).
Studoval na Northern Illinois University v DeKalbu ve státě Illinois a v roce 1994 získal bakalářský titul v oboru ekonomie.
Časopis Tube & Pipe Journal se v roce 1990 stal prvním časopisem věnovaným odvětví kovových trubek. Dnes je stále jedinou publikací věnovanou tomuto odvětví v Severní Americe a stal se nejdůvěryhodnějším zdrojem informací pro odborníky na potrubí.
Nyní máte plný přístup k digitální verzi časopisu The FABRICATOR a snadný přístup k cenným oborovým zdrojům.
Cenné zdroje z oboru jsou nyní snadno dostupné díky plnému přístupu k digitální verzi časopisu The Tube & Pipe Journal.
Získejte plný přístup k digitálnímu vydání časopisu STAMPING Journal, který nabízí nejnovější technologický pokrok, osvědčené postupy a novinky z oboru lisování kovů.
Čas zveřejnění: 30. srpna 2021